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第十一章　功与机械能
动能和势能
11.4　
沪粤版九年级上册
1
能从做功的角度描述能量，知道能量的单位。
2
初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。
3
了解动能、势能大小的影响因素。
学习目标
观察与思考——为什么飞机那么惧怕小鸟？
它们都有哪些能？
弯曲的跳竿
高速的子弹
树上停驻的鸟
弹性势能
动能
重力势能
1.物体由于______而具有的能量，叫做动能。
2.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能______；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能______。
3. 重力势能的大小与物体的______和______有关，______越大，______越高，它的重力势能越大。
4. 物体由于发生__________而具有的能叫作弹性势能，物体的__________越大，它具有的弹性势能就越大。
运动
越大
越大
质量
位置
质量
位置
弹性形变
弹性形变
在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
一、机械能
学以致用　
下列关于能量的说法中正确的是(　　)
A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C.能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
C
1.物体由于 而具有的能叫做动能。 物体都具有动能。
2.活动1　探究动能的大小与哪些因素有关
(1)如图所示，先让同一小球分别从斜面上A处和B处由静止开始滚下如图(a)，比较在平面上运动速度的大小；然后让同一小球分别从A处和B处由静止开始滚下后碰上木块如图(b)，看看哪种情况下小球将木块推得更远。
现象分析：同一小球从高处滚下，高度越高，小球运动到水平面时速度越 ，木块被撞得越 。即：质量相同时，速度大的物体能做的功 ，它具有的动能更 。
大
远
多
大
运动
运动着的
二、动能
木块
木块
弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体弹性势能的大小与物体的弹性形变程度和物体本身的材料等因素有关。对于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
那么，重力势能的大小跟哪些因素有关呢？
从视频中，你能得出什么结论呢？
比一比谁设计的更好
2、探究:重力势能的大小跟高度的关系
如何判断小球重力势能的大小？
3、探究:重力势能的大小跟质量的关系
归纳结论：
大量事实表明，物体的质量＿＿＿，被举得＿＿＿，具有的重力势能就越大
越大
越高
实验中，使小球从同一高度滚下的目的：
使小球到达水平面的初速度相同
速度相同时，质量___的物体能做的功多，表明它具有的动能________。
大
大
综上所述，物体的动能跟_______和_______有关，_____越大，______越大，它具有的动能就越大。
实验中用了哪些研究方法？
控制变量法，转换法
质量
速度
质量
速度
四 、势能——重力势能
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能
五 、从高空掷物思考重力势能相关知识
② 高空掷物为什么重力势能大？
① 高空掷物的伤害大不大？
③ 你是怎么判断高空掷物重力势能大的 ？
④ 怎样的让高空掷物的重力势能更大？（根据生活经验思考）
大；
受到撞击的物体的受损程度大
高空掷物的伤害
物体的重力势能大小
通过受到撞击的物体的受损程度确定重力势能大小
转换法
活动2
探究重力势能的大小跟哪些因素有关
如图所示，让高处的重物从静止开始下落，将小木桩打入沙中。
(1) 先让同一个重物从不同高度处从静止开始下落，打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度。由此你能得到什么结论
(2) 让质量不同的物体分别从同一高度从静止开始下落，打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度，你又能得到什么结论
大量事实和实验研究表明：物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大；弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。
【归纳与小结】
牛顿在苹果树下深思,一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程,下列分析正确的是（ ）
A.重力势能转化为动能,动能增加
B.动能转化为重力势能,动能减小
C.动能转化为重力势能,重力势能增加
D.无能量的转化,重力势能和动能不变
A
（多选）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，下列说法正确的是（ ）
A.动能减小 B.重力势能增大
C.重力势能转化为动能 D.机械能增加
B、D
1. 如图所示,氦气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氦气球的动能(　　　　) (填“增大”“不变”或“减小”).
不变
动能大小
① 速度
② 质量
▲
▲
▲
4.(2024·临沂二模)如图所示，忽略空气阻力和摩擦，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO＝OB)，释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，下列说法正确的是(　　)
A.小球在B点时，速度为0，处于平衡状态
B.小球在O点时，速度最大，惯性最大
C.弹簧和小球来回振动，听不到振动声，因此不产生声音
D.小球在A点和B点时，弹簧储存的弹性势能一样大
D
解析　小球在B点时，速度为0，但受到弹簧向左的拉力，受力不平衡，不处于平衡状态，故A错误；
惯性大小只与质量大小有关，与速度无关，故B错误；
人耳听觉频率范围是20~20 000 Hz，弹簧和小球来回振动，振动发声，但由于振动频率不在人耳的听觉频率范围而听不到，故C错误；
在光滑的水平台面上，忽略空气阻力和摩擦力，小球在A点和B点速度均为0，由AO＝OB知，小球在A点和B点时，弹簧的弹性形变相同，因此弹簧储存的弹性势能一样大，故D正确。

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